説明

光学活性な2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミドの製造法

【課題】光学活性2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸骨格を持つ化合物は各種医薬化合物の中間体として有用な物質である。その合成法としてはこれまでに光学分割法、光学活性化合物を用いて化学的に不斉合成する方法、2‐クロロ‐2‐ベンゾイル酢酸エステルを微生物で不斉還元する方法などが知られている。しかし、それらは反応条件、収率、製造コストなどの面で問題があり、光学活性2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸骨格を持つ化合物の新たな製造法が求められていた。
【解決手段】2‐クロロ‐3‐オキソ‐3‐フェニル‐プロパン酸アニリドをピキア属に属す菌体に接触させることにより、光学活性な2‐クロロ‐3‐ヒドロシキル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミドを製造する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
光学活性な2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3,N‐ジフェニル‐プロパン酸アミドの製造法に関する。
【背景技術】
【0002】
光学活性2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸骨格を持つ化合物は各種医薬化合物の中間体として有用な物質である。
【0003】
光学活性2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸骨格を持つ化合物の合成法としては不斉化学合成法と生化学反応を利用する方法が知られている。不斉化学合成法としては、特許文献1に、光学活性なN‐アセチルオキサゾリジノンとベンズアルデヒドとの反応により光学活性な2‐ハロゲノ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸アミドを合成する方法が記載されている。
また非特許文献1には、光学活性なN‐アセチルオキサゾリジンチオンとベンズアルデヒドとの反応により、光学活性な2‐ハロゲノ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸アミドを合成する方法が記載されている。
特許文献2には、ジホスフィン化合物を配位子とする遷移金属錯体により2‐クロロ‐3‐オキソ‐3‐フェニル‐プロパン酸エステルを不斉水素化し2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸エステルを得ることが出来る旨が記載されている。
【0004】
生化学反応を利用する方法としては酵素法と微生物還元法が知られている。特許文献3には、syn体の2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸エステルをリパーゼで立体選択的に加水分解し光学活性な2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸を得ることが出来る旨が記載されている。特許文献4には、2‐クロロ‐3‐オキソ‐3‐フェニル‐プロパン酸エステルを例えばカンジダ属に属する微生物によりに接触させることにより光学活性な2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸エステルを合成する方法が開示されている。
【0005】
【特許文献1】特開平10−7668号公報
【特許文献2】特開2004−196793号公報
【特許文献3】特表2000−510832号公報
【特許文献4】特開平3−272691号公報
【非特許文献1】Ying−Chuan、テトラへドロン:アシンメトリ(Tetrahedron:Asymmetry)、イギリス、Pergamon Press Plc.1999年10巻3249−3251頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
不斉化学合成では高価な光学活性試薬や不斉触媒、低温反応装置、高圧反応装置などを使用しなければならない。また、多くの場合、不斉化学合成方法、生化学的方法ともに収率が低いという問題があり、温和な条件下安価に収率良く2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸骨格を持つ化合物を製造する方法が望まれている。特許文献4では、2‐クロロ‐3‐オキソ‐3‐フェニル‐プロパン酸エステルが微生物のエステラーゼ等により加水分解されそれに引き続き脱炭酸反応が起きてしまうため、収量が低下してしまうという欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者等は前記課題を解決すべく鋭意研究の結果、2‐クロロ‐3‐オキソ‐3‐フェニル‐プロパン酸アニリドをピキア属の菌体に接触させることにより、光学活性な2‐(S)‐クロロ‐3‐(R)‐ヒドロキシル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミドを得て、さらに、アルコール中で反応させることにより2‐(S)‐クロロ‐3‐(R)‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸エステルが得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、
【0008】
(1)一般式(1)
【0009】
【化1】

【0010】
(式中、R1、R2は同一か異なっていてもよく、低級アルキル基、低級アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子または水素原子を表し、2位がSの配置であり、3位がRの配置を示す。)で示される光学活性な2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミド、
(2)R1、R2がともに水素原子である前項(1)に記載の化合物、
(3)一般式(2)
【0011】
【化2】

【0012】
(式中、R1、R2は同一か異なっていてもよく、低級アルキル基、低級アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子または水素原子を表わす。)で示される化合物をピキア(Pichia)属に属す菌体に接触させて還元することを特徴とする前項(1)に記載の化合物の製造法、
(4)使用する微生物がピキア属ミヌタ種(Pichia minuta var. minuta)である前項(3)に記載の製造法、
(5)使用する微生物がピキア属ミヌタ種(Pichia minuta var. minuta)NBRC No.0975である前項(4)に記載の製造法、
(6)R1、R2がともに水素原子である前項(3)〜(5)のいずれか一項に記載の製造法、
(7)前項(1)に記載の化合物を低級アルコール中で塩化水素ガスを吹き込み反応させて得られる下記一般式(3)で示される光学活性な2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸エステルの製造法、
【0013】
【化3】

【0014】
(式中、R1は、低級アルキル基、低級アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子または水素原子を表し、R3は低級アルキル基を示し、2位がSの配置であり、3位がRの配置を示す。)
に関する。
【発明の効果】
【0015】
本発明のピキア属に属す菌体を用いる方法は、温和な条件下、高価な不斉試薬を使用せず収率よく高純度の光学活性な2‐(S)‐クロロ‐3‐(R)‐ヒドロキシル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミドおよび2‐(S)‐クロロ‐3‐(R)‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸エステルを製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
式(1)及び式(2)のR1およびR2は低級アルキル基、低級アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子または水素原子を表す。低級アルキル基とは炭素数1〜4のアルキル基が挙げられ、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基などが挙げられる。低級アルコキシ基とは、炭素数1〜4のアルキル基が挙げられ、具体的にはメトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、シクロプロポキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ターシャリーブチルオキシ基などが挙げられる。ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素が挙げられる。
また、式(3)のR3における低級アルキル基とは、炭素数2〜8の直鎖もしくは分岐のアルキル基を表し、例えば、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。
【0017】
前記一般式(1)で表される本発明化合物の製造法を下記に示す。
一般式(2)で表される2‐クロロ‐3‐オキソ‐3‐フェニル‐プロパン酸アニリドは、下記一般式(4)で示される2‐ベンゾイル酢酸アニリドを塩化スルフリルやN‐クロロフタルイミドなどの塩素化剤でクロル化して得られる(参考例1を参照)。R1、R2がともに水素である2‐ベンゾイル酢酸アニリドは東京化成より購入できる。またはそれ以外の式(4)で表される2‐ベンゾイル酢酸アニリドはオーガニック・シンセシス(Organic Synthesis)1963年4巻415頁に記載の製造法で所望の2‐ベンゾイル酢酸エステルを合成し、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー1991年56巻1713−1718頁に記載の製造法でアニリンと反応させ得ることが出来る。
【0018】
【化4】

【0019】
(式中、R1、R2は同一か異なっていてもよく、低級アルキル基、低級アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子または水素原子を表す。)
【0020】
次いで本発明によれば、一般式(2)で表される2‐クロロ‐3‐オキソ‐3‐フェニル‐プロパン酸アニリドをピキア属に属す微生物の培養液、菌体、菌体処理物を接触させることにより前記式(1)で表される光学活性2‐(S)‐クロロ‐3‐(R)‐ヒドロキシル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミドを製造することができる。本発明において使用される微生物は一般式(2)で表される2‐クロロ‐3‐オキソ‐3‐フェニル‐プロパン酸アニリドを還元するピキア属に属す微生物であれば特に限定されないが、例えばPichia minuta var. minuta(ピキア ミヌタ バー ミヌタ) NBRC No.0975が挙げられる。該菌株は独立行政法人製品評価技術基盤機構の生物遺伝資源部門から入手することが出来る。また、使用する菌株は、それらの野生株や変異株であってもよく、更にはこれらの微生物から遺伝子組換え、細胞融合などの生物工学的手法により誘導されたものであってもよい。
【0021】
微生物の培養手段は増殖可能なら特に限定されず一般的な培養方法を用いればよい。例えば、炭素源としてはグルコース、フラクトース、ラクトース、マルトース、シュークロース等の糖類、グルタミン酸、スレオニン等のアミノ酸類、あるいはフマル酸、リンゴ酸、コハク酸の有機酸、もしくはグリセリンなどが使用できる。窒素源としては硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、尿素などが使用できる。有機栄養源として酵母エキス、トリプトン、肉エキス、コーンスティープリカー、麦芽エキスなどが使用できる。そして無機塩として塩化ナトリウム、硫酸マグネシウム、リン酸水素カリウムなどを含み、pH3〜8好ましくはpH4〜7に調製した培地に微生物を接種し、常温ないしは加温下、好ましくは20〜40℃で培養すればよい。また、かかる微生物菌体の処理物としては凍結乾燥菌体、アセトン乾燥菌体などが挙げられる。さらに微生物菌体あるいは菌体処理物を公知の方法により固定化して使用することもできる。
【0022】
本発明の微生物を用いた不斉還元反応に使用できる反応溶媒は水溶液、もしくは非水溶性の有機溶剤と水溶液の二相系溶媒を用いることが可能である。一般式(2)で表される2‐クロロ‐3‐オキソ‐3‐フェニル‐プロパン酸アニリドは0.05%〜10%加えることが可能である。添加方法は一度に加えてもよいし逐次添加をしてもよい。一般式(2)で表される2‐クロロ‐3‐オキソ‐3‐フェニル‐プロパン酸アニリドの溶解補助剤としジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、エタノール、メタノールなどの使用も可能である。また、微生物不斉還元反応の副反応である脱クロル化を押さえるために、1‐クロロ‐酢酸エチルなどを加えることも可能である。反応終了後、トルエン、ジクロロメタン、酢酸エチル等の有機溶媒で抽出し、有機溶媒の濃縮、再結晶、クロマトグラフィーなどにより立体選択的に一般式(1)で表される2‐(S)‐クロロ‐3‐(R)‐ヒドロキシル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミドを取得することが出来る。
【0023】
【化5】

【0024】
(式中、R1、R2は同一か異なっていてもよく、低級アルキル基、低級アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子または水素原子を表し、式(1)において、2位がSの配置であり、3位がRの配置を示す。)
【0025】
一般式(1)で表される2‐(S)‐クロロ‐3‐(R)‐ヒドロキシル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミドは、低級アルコール中で塩化水素ガス通気下5〜100時間還流または85℃〜240℃で反応させることで立体構造を保持したままアミド体から下記式(3)で表されるエステル体に変換することが出来る。
低級アルコールとしては、直鎖もしくは分岐の炭素数2〜8のアルコール例えばエタノール、プロパノール、ブタノール、イソブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、へプタノール、オクタノールなどが挙げられる。
【0026】
【化6】

【0027】
(式中、R1は、低級アルキル基、低級アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子または水素原子を表し、R3は低級アルキル基を示し、2位がSの配置であり、3位がRの配置を示す。)
【実施例】
【0028】
以下に実施例および参考例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例において部は重量部を、%は重量%をそれぞれ意味する。
【0029】
参考例1
2‐クロロ‐3‐オキソ‐3‐フェニル‐プロパン酸アニリド(式(2)の化合物)の製造
2−ベンゾイル酢酸アニリド10gをテトラヒドロフラン100mlに溶解し、氷冷下塩化スルフリル5.64gを滴下した。滴下終了後室温に戻し18時間反応させた。これを減圧濃縮し2‐クロロ‐3‐オキソ‐3‐フェニル‐プロパン酸アニリド(白色結晶) 11.2gを得た。
1H−NMR(300MHz,CDCl3、δ)5.81(1H,s)、7.17(1H,t,J=7.3Hz)7.35(2H,t,J=7.8Hz)、7.66(1H,t,J=7.3Hz)、8.08(1H,d,J=7.6Hz)8.34(1H,bs)
【0030】
実施例1
2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミド(式(1)の化合物)の製造
酵母エキス2.5g、大豆ペプトン2.5g、麦芽エキス5g、グルコース10gを水500mlに溶解し6N−塩酸水溶液でpH6.0に調製した。これを直径21mmの試験管10本に10ml分注し、120℃で20分間滅菌した。この培地にPichia minuta NBRC No.0975を1白金耳接種し、27℃220rpmで41時間振盪培養した。その培養液にそれぞれ10%グルコースを100μLずつ添加しさらに2時間培養を継続した。その10本の培養液にそれぞれ10mgの2‐クロロ‐3‐オキソ‐3‐フェニル‐プロパン酸アニリドを含むジメチルスルホキシド100μlを添加し、27℃220rpmで24時間振盪反応させた。この反応液を集めて酢酸エチル120mlで2回抽出し有機層を合わせて水で3回洗浄、飽和食塩水で1回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過、減圧濃縮した。得られた結晶を高速液体クロマトグラフィーにより定量した。分析条件は、カラムがジーエルサイエンス株式会社製のInertsil ODS−3(4.6mm×250mm)、移動相はアセトニトリル:水=45:55を用い、流速0.8ml/分、カラム温度35℃で行なった(リテンションタイム:2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミド syn体13.6分、anti体17.3分)。2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミドの生成量は66mg(収率65.5%)であった。さらに薄層クロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=3:1)で2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミド58mg(収率57.6%)を単離しNMR測定した。
1H−NMR(300MHz,CDCl3、δ)3.43(1H,d,J=6.1Hz)、4.64(1H,d,J=2.8Hz)、5.48(1H,dd,J=2.8Hz,J=6.1Hz)7.15(1H,t,J=7.7Hz)7.25−7.48(9H,m)8.30(1H,s)
この単離した2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミドを高速液体クロマトグラフィーで光学純度の分析したところ、2S,3R体97.6%ee、syn体:90.9%deであった。synの定義はアンゲバンテ・へミー・インターナショナル・エディション・イン・イングリッシュ(Angew.Chem.Int.Ed.Engl.)19巻、557〜558頁(1980年)の記載のSatoru Masamuneらに従った。絶対配置分析条件は、カラムはダイセル化学工業株式会社製のキラルセルOD−H(4.6mm×250mm)、移動相はn−ヘキサン:イソプロパノール=9:1を用い、流速1.0ml/分、カラム温度35℃で行なった(リテンションタイム:2R,3R体7.8分、2S,3S体9.1分、2S,3R体9.9分、2R,3S体10.9分)。
【0031】
実施例2
2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸ブチルエステル(式(3)の化合物)の合成
実施例1のPichia minuta NBRC No.0975による還元で得られた2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミド250mgをn−ブタノール50mlに溶解し、塩化水素ガスを吹き込みながら9時間還流した。室温に戻し、酢酸エチルと水を加え分液抽出し、有機層を水洗、飽和食塩水洗浄し、減圧濃縮し褐色オイル262mgを得た。これをシリカゲルカラム(ヘキサン:酢酸エチル=85:15)で精製した。2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸ブチルエステル210mgを得た。
【産業上の利用可能性】
【0032】
本発明で得られた2‐クロロ‐3‐ヒドロシキル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミドは、例えば医薬品であるタキソール側鎖の合成に用いることが出来る。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式(1)
【化1】

(式中、R1、R2は同一か異なっていてもよく、低級アルキル基、低級アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子または水素原子を表し、2位がSの配置であり、3位がRの配置を示す。)で示される光学活性な2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3、N‐ジフェニル‐プロパン酸アミド。
【請求項2】
1、R2がともに水素原子である請求項1に記載の化合物。
【請求項3】
一般式(2)
【化2】

(式中、R1、R2は同一か異なっていてもよく、低級アルキル基、低級アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子または水素原子を表わす。)で示される化合物をピキア(Pichia)属に属す菌体に接触させて還元することを特徴とする請求項1に記載の化合物の製造法。
【請求項4】
使用する微生物がピキア属ミヌタ種(Pichia minuta var. minuta)である請求項3に記載の製造法。
【請求項5】
使用する微生物がピキア属ミヌタ種(Pichia minuta var. minuta)NBRC No.0975である請求項4に記載の製造法。
【請求項6】
1、R2がともに水素原子である請求項3〜5のいずれか一項に記載の製造法。
【請求項7】
請求項1に記載の化合物を低級アルコール中で塩化水素ガスを吹き込み反応させて得られる下記一般式(3)で示される光学活性な2‐クロロ‐3‐ヒドロキシル‐3‐フェニル‐プロパン酸エステルの製造法。
【化3】

(式中、R1は、低級アルキル基、低級アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子または水素原子を表し、R3は低級アルキル基を示し、2位がSの配置であり、3位がRの配置を示す。)

【公開番号】特開2006−232788(P2006−232788A)
【公開日】平成18年9月7日(2006.9.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−53974(P2005−53974)
【出願日】平成17年2月28日(2005.2.28)
【出願人】(000004086)日本化薬株式会社 (921)
【Fターム(参考)】